一种测温信号处理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种测温信号处理电路，包括切换开关、测温采样电路和恒流源电路，测温采样电路包括采样电阻和与传感器连接的三个输入端，恒流源电路的输出端接第一输入端；采样电阻的第一端接第三输入端，采样电阻的第二端接地；所述的三个输入端和采样电阻的第二端分别接切换开关对应的输入端，切换开关的两个输出端是测温信号处理电路的输出端。本实用新型专利技术通过切换开关分别向主控电路输出测温采样电路各支路和采样电阻的采样信号，主控电路可以算出热电阻的阻值，去除因线电阻产生的测温误差，测温精度高。

【技术实现步骤摘要】
[
]本技术涉及温度控制器，尤其涉及一种测温信号处理电路。[
技术介绍
]温度控制是工业控制里面一个重要的领域，现在测温主要传感器类型为热电偶或者热电阻。在目前温度控制许多场合热电阻传感器线材长度较长，带有一定的线电阻，这些电阻会对温度测量产生一定影响。而且，许多控制器，不支持热电阻、热电偶共用。[
技术实现思路
]本技术要解决的技术问题是提供一种可主控电路可以通过运算去除因线电阻产生误差，测温精度高的测温信号处理电路。本技术进一步要解决的技术问题是提供一种热电阻、热电偶共用的测温信号处理电路。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是，一种测温信号处理电路，包括切换开关、测温采样电路和恒流源电路，测温采样电路包括采样电阻和与传感器连接的三个输入端，恒流源电路的输出端接第一输入端；采样电阻的第一端接第三输入端，采样电阻的第二端接地；所述的三个输入端和采样电阻的第二端分别接切换开关对应的输入端，切换开关的两个输出端是测温信号处理电路的输出端。以上所述的测温信号处理电路，切换开关包括控制端，在切换开关第一状态下，第一输入端与第一输出端接通，第二输入端与第二输出端接通；在切换开关第二状态下，第一输入端与第一输出端接通，第三输入端与第二输出端接通；在切换开关第三状态下，第三输入端与第一输出端接通，采样电阻的第二端与第二输出端接通。以上所述的测温信号处理电路，恒流源电路包括PNP三极管和第一分压电路，第一分压电路的一端接直流电源正极，另一端接地；PNP三极管的发射极通过第一电阻接直流电源正极，基极接第一分压电路的分压点，集电极是恒流源电路的输出端。以上所述的测温信号处理电路，第一信号输入端接三线制热电阻的第一端，第二信号输入端接三线制热电阻的第二端，第三信号输入端接三线制热电阻的第三端。以上所述的测温信号处理电路，测温采样电路包括4个瞬态抑制二极管，第一瞬态抑制二极管的阴极接第一信号输入端，第二瞬态抑制二极管的阴极接第二信号输入端，第三瞬态抑制二极管的阴极接第三信号输入端，第四瞬态抑制二极管的阴极接采样电阻的第二端，4个瞬态抑制二极管的阳极接地。以上所述的测温信号处理电路，包括冷端补偿电路，冷端补偿电路的两个输出端接切换开关对应的冷端补偿电路输入端；在切换开关第四状态下，冷端补偿电路的两个输出端分别与切换开关的两个输出端接通。以上所述的测温信号处理电路，冷端补偿电路包括第二分压电路和补偿电阻，第二分压电路的一端接基准电压，另一端接地；补偿电阻的第一端接第二分压电路的分压点，另一端接地；补偿电阻的第一端接切换开关的冷端补偿电路输入端的第一引脚，第二补偿电阻的第二端接切换开关的冷端补偿电路输入端的第二引脚。以上所述的测温信号处理电路，第一信号输入端接热电偶的第一端，第二信号输入端接热电偶的第二端。以上所述的测温信号处理电路，切换开关的控制端包括第一电平输入端、第二电平输入端和片选信号输入端。本技术通过切换开关分别向主控电路输出测温采样电路各支路和采样电阻的采样信号，主控电路可以算出热电阻的阻值，去除因线电阻产生的测温误差，测温精度高。[附图说明]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术实施例测温信号处理电路的原理框图。图2是本技术实施例测温信号处理电路的原理图。[具体实施方式]本技术实施例测温信号处理电路的原理和结构如图1和图2所示，包括切换开关U1、测温采样电路、冷端补偿电路和恒流源电路。切换开关的两个输出端X和Y是测温信号处理电路的输出端。测温采样电路包括采样电阻和与传感器连接的第一信号输入端L5+、第二信号输入端L5-、第三信号输入端LR5-。第一信号输入端L5+接恒流源电路的输出端。采样电阻R500的第一端接第三信号输入端LR5-，第二端接地。瞬态抑制二极管Q51包括第一瞬态抑制二极管和第二第一瞬态抑制二极管。第一瞬态抑制二极管的阴极接第一信号输入端L5+，第二瞬态抑制二极管的阴极接第二信号输入端L5-。瞬态抑制二极管Q50包括第三瞬态抑制二极管和第四第一瞬态抑制二极管。第三瞬态抑制二极管的阴极接第三信号输入端LR5，第四瞬态抑制二极管的阴极接采样电阻R500的第二端，4个瞬态抑制二极管的阳极都接地。第一信号输入端L5+接切换开关U1的输入引脚X0和X1；第二信号输入端L5-接切换开关U1的输入引脚Y0；第三信号输入端LR5-接切换开关U1的输入引脚Y1和X2；采样电阻R500的第二端接切换开关U1的输入引脚Y2。切换开关包括控制端，在切换开关第一状态下，第一信号输入端L5+与切换开关U1的第一输出端X接通，第二信号输入端L5-与切换开关U1的第二输出端Y接通；在切换开关第二状态下，第一信号输入端L5+与切换开关U1的第一输出端X接通，第三信号输入端与切换开关U1的第二输出端Y接通；在切换开关第三状态下，第三信号输入端与切换开关U1的第一输出端X接通，采样电阻R500的第二端与切换开关U1的第二输出端Y接通。恒流源电路包括PNP三极管Q5和由电阻R70与电阻R508串联组成的第一分压电路，第一分压电路的一端接直流电源正极DVC3.3，另一端接地；PNP三极管Q5的发射极通过第一电阻R540接直流电源正极DVC3.3，基极接第一分压电路电阻R70与电阻R508的连接点，PNP三极管Q5的集电极是恒流源电路的输出端。由基极所接第一分压电路可以得出基级电压Vb。通过三极管Vbe压降可以大致算出发射极电压Ve，由发射极端所接限流电阻阻值与其压降可算出产生的大致电流值(3.3-Ve)/R510。当采用三线制热电阻传感器时，第一信号输入端L5+接三线制热电阻的第一端，第二信号输入端L5-接三线制热电阻的第二端，第三信号输入端LR5-接三线制热电阻的第三端。产生的电流流过精密采样电阻R500在电阻两端产生一个电压，通过以下公式可以去除线电阻影响，算得热电阻电压UT，UW为线电阻。U(L5+)-(L5-)＝UT+UW(1)U(L5+)-(LR5-)＝UT+2UW(2)对比热电阻与精密采样电阻R500的电压就可以算出热电阻的阻值，继而通过查表可求得温度。通过恒流源电路产生电流，电流流过热电阻产生电压，并经过主控电路切换模拟开关进行通道切换，将各个信号电压输出给后端进行下一部处理，最终通过AD采集后由主控电路计算可得采集温度值。冷端补偿电路包括由电阻R512与电阻R513串联而成的第二分压电路和补偿电阻RC56，第二分压电路的一端接基准电压REF2.5，另一端接地。补偿电阻RC56的第一端接第二分压电路电阻R512与电阻R513的连接点，另一端接地。补偿电阻RC56的第一端接切换开关U1的冷端补偿电路输入端的引脚X3，补偿电阻RC56的第二端接切换开关U1的冷端补偿电路输入端的引脚Y3。如果采用热电偶传感器，则第一信号输入端L5+接热电偶的第一端，第二信号输入端L5-接热电偶的第二端，可以直接取得热电偶电压，通过冷端补偿与查表可以求得温度，通过测量电阻RC56两端电压信号，对比R512电阻可以求RC56阻值，通过阻值查表可以求得冷端温度。切换开关U1是一个模拟开关，切换开关U1的控制端包括第一电平输入端、第二电平输入端和片选信号输入端。切换开关U1的1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测温信号处理电路，其特征在于，包括切换开关、测温采样电路和恒流源电路，测温采样电路包括采样电阻和与传感器连接的三个输入端，恒流源电路的输出端接第一输入端；采样电阻的第一端接第三输入端，采样电阻的第二端接地；所述的三个输入端和采样电阻的第二端分别接切换开关对应的输入端，切换开关的两个输出端是测温信号处理电路的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种测温信号处理电路，其特征在于，包括切换开关、测温采样电路和恒流源电路，测温采样电路包括采样电阻和与传感器连接的三个输入端，恒流源电路的输出端接第一输入端；采样电阻的第一端接第三输入端，采样电阻的第二端接地；所述的三个输入端和采样电阻的第二端分别接切换开关对应的输入端，切换开关的两个输出端是测温信号处理电路的输出端。2.根据权利要求1所述的测温信号处理电路，其特征在于，切换开关包括控制端，在切换开关第一状态下，第一输入端与第一输出端接通，第二输入端与第二输出端接通；在切换开关第二状态下，第一输入端与第一输出端接通，第三输入端与第二输出端接通；在切换开关第三状态下，第三输入端与第一输出端接通，采样电阻的第二端与第二输出端接通。3.根据权利要求1所述的测温信号处理电路，其特征在于，恒流源电路包括PNP三极管和第一分压电路，第一分压电路的一端接直流电源正极，另一端接地；PNP三极管的发射极通过第一电阻接直流电源正极，基极接第一分压电路的分压点，集电极是恒流源电路的输出端。4.根据权利要求1所述的测温信号处理电路，其特征在于，第一信号输入端接三线制热电阻的第一端，第二信号输入端接三线制热电阻的第二端，第三信号输入端接三线制热电阻的第三端...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏焕先，朱健，谷鹏，
申请(专利权)人：深圳市麦格米特控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44